Question

2．如圖所示，傾角θ=30°的光滑斜面固定在水平地面上，斜面頂端a離地高度h=2.5cm，整個裝置處于水平向左的勻強電場中．一個質量m=0.3kg，帶電量q=+0.01C的物體（可視為質點）從斜面頂端靜止釋放，經(jīng)過t=0.2s到達斜面底端b點（g取10m/s²）．求：
（1）物體到達斜面底端b時的速度大小；
（2）電場強度E的大��；
（3）電場中a到b兩點之間的電勢差．

Answer 1

分析 （1）通過運動學公式求的加速度，由速度時間公式求的速度；
（2）通過牛頓第二定律求的電場強度；
（3）由U=Ed 求的電勢差

解答 解：（1）斜面的長度為：L=$\frac{h}{sin30°}=2h=0.05m$，
下滑的加速度為：a=$\frac{2L}{{t}^{2}}=\frac{2×0.05}{0．{2}^{2}}m/{s}^{2}=2.5m/{s}^{2}$
底端速度為：v=at=0.5m/s
（2）由牛頓第二定律得：mgsin30°-qEcos30°=ma
解得：E=$50\sqrt{3}V/m$
（3）電場中a到b兩點之間的電勢差：U_ab=-ELcos30°=-3.75V
答：（1）物體到達斜面底端b時的速度大小為0.5m/s；
（2）電場強度E的大小$50\sqrt{3}$V/m；
（3）電場中a到b兩點之間的電勢差為-3.75V．

點評 本題主要考查了在電場力作用下的受力分析及牛頓第二定律與運動學公式的運用，加速度是關鍵